Файл: Крайнов, С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах (в связи с геохимическими поисками месторождений).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Интрузивные и

266

Элементы

Структурпо-текто-

Гидрогеологические

Породы

Газовый

 

ническпе зоны

структуры и типы вод

состав

 

земной норы

 

 

 

ермашій

Структуры аль­

Бассейны

трещпнно-

Песчан о-сланце- No-CI-L,

пийской

системы

жпльных вод в метаморфп-

вые, обогащенные

п зоны

эппплат-

зоваиных осадочных поро­

углистым

веще­

форменного ороге­

дах.

 

ством

 

неза

COo - CILj

Бассейны

трещпнно-

Интрузивные и

С 0 2

жпльных вод в кристалли­

метаморфические

 

ческих и метаморфических

породы

 

породах

N 2

Вольфрам

Структуры аль­

Бассейны

трещпнно-

Интрузивные

N 2

пийской

системы

жпльпых вод

массивов

 

 

и зоны

эпиплат-

кристаллических

пород

 

 

неза

 

 

 

 

 

форменного ороге­

Озера аридной зоны в очагах разгрузки трещиндр. но-жильных и грунтовых вод районов вольфрамовых месторождений

 

Мине­

Темпера­

Содержания

Химический

рализа­

отдельных

тура,

состав

ции!

элементов,

 

г/л

°C

мг/л

Cl—НСОз—Na < 4 > 30 Ge 0,га

2 6 7

П р о д о л ж е н и е т а б л . 93

Примеры Типичные типичных группы структур источников

Дигоро-Осе-

Нижний К ар­

тинский бас­

мадой

сейн

 

Cl—І-ІСО,—Na

< 1 0

> 30

Ge

0,п

То же

Верхний

Н С О з - С І - N a

 

 

В п-10-«

-100

 

Кармадон

HCOg-Na

И С О 3 — Cl - Na

S 0 4 - N a

HCOg-Na

< 5

> 40

Ge 0,0га

< 1

> 40

Ge 0,0«

 

 

F до 26

Структуры

Лянгар,

Южно-Пампр- Бахмыр

ской

зоны

 

Массивы

Яшиль-Куль,

кристалличе­

Ходжа-Оби-

ских

пород

Гарм,

ІО. Палшра,

Алтын-Ара-

Тянь-Шаня,

сан,

Саян,

Забай­

Нилова Пус­

калья

 

тынь,

Кульдур

H C 0 3 ( C 0 3 ) — Na

< 1

> 4 0

W O.Ore —0, n

Массивы

Яшиль-Куль,

S 0 4 - N a

 

 

F

до 26

кристалличе­

Ходжа-Оби-

 

 

 

 

 

ских

пород

Гарм,

Алтын-

 

 

 

 

 

Южно-Памир- Арасан, Ни­

 

 

 

 

 

ской,

Зерав-

лова Пустынь,

 

 

 

 

 

шано-Гиссар- Кульдур

 

 

 

 

 

ской,

Южно-

 

 

 

 

 

 

 

Иссыккуль-

 

 

 

 

 

 

 

ской,

Хингано-

 

 

 

 

 

 

 

Буреинской

 

 

 

 

 

 

 

зон

 

 

 

C l - C 0 3 ( S 0 4 ) - N a

>

40

W

n—n-10

 

 

Озера

Вос­

 

 

В

n- 10 — n-1000

 

 

точного

Па­

 

 

 

L i

n—n-10

 

 

мира

(Сасык-

 

 

 

 

 

 

 

Куль и др.).

 

 

 

 

 

 

 

Оз.

Серлз

 

 

 

 

 

 

 

(США)

 

1



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

269

гашенных редкими

элементами, име­

каждый этап характеризуется своими

ют

 

гидрогеологические

факторы.

особенностями

химического

 

состава

Прежде всего гидродинамические ус­

подземных

вод,

а

гидрогеологиче­

ловия развития структур. Наиболее

ская деятельность структур на раз­

обогащенные редкими элементами во­

ных этапах их развития имеет разные

ды

 

формируются

преимущественно

геологические последствия. Эти поло­

в

начальные

стадии

гидрогеологи­

жения И. К. Игнатовича имеют боль­

ческого

развития

 

структуры. По

шое значение для решения многих во­

классификации Н. К. Игнатовича

просов,

связанных

с

деятельностью

[132, 133] такие структуры являются

подземных

вод. По своей

значимо­

непромытыми пли промывающимися.

сти

их

можно

 

сравнить с

идеями

Степень промытости, а следовательно

Ю. А. Билибина

о

металлогениче-

и химизм вод структур, в значитель­

ской

эволюции

reo синклинальных

ной

степени определяются

положе­

зон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нием их водоносных комплексов отно­

Гидрогеологические структуры гор­

сительно регионального базиса эро­

носкладчатых областей характеризу­

зии. По мере

воздымания

структур

ются высокой динамичностью. В свя­

и

их промываемо сти

вместе с изме­

зи с этим формирование вод, обо­

нением

общего

химического

состава

гащенных

редкими

элементами —

подземных вод (от Cl—Na до НС0 3

свойство только определенных стадий

Ca)

происходит и снижение

концент­

и этапов тектонического и соответ­

раций в них редких элементов. Про­

ственно

гидрогеологического

разви­

цесс замены минерализованных хло-

тия

структур

 

этих

областей. Их не

ридных

вод, обогащенных

редкими

может быть вне этих этапов. Так же

элементами,

маломинерализован­

как

формирование

рудных

месторо­

ными,

в конечном

итоге

приводит

ждений

представляет

собой

законо­

к сокращению площадей распростра­

мерный

этап

 

в

развитии

каждого

нения

этих вод и

к

их исчезнове­

подвижного пояса, так и формирова­

нию.

 

 

 

 

 

 

ние подземных вод, обогащенных ред­

 

Н. К. Игнатович

[132] показал,

кими элементами, — проявление оп­

что каждая геологическая

структура

ределенных

стадий

гидрогеологиче­

в процессе своей эволюции проходит

ской эволюции структур, которые на

определенные

стадии

(этапы)

гидро­

разных этапах своего развития ха­

геологического

развития. При этом

рактеризуются

различными

металло-

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 78.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бороносностьминеральных вод Малого

Кавказа.

 

 

 

Углекислые

воды СО- ^ 50%. 1 — Н С 0 3

— Ca, HCOa — Ca — Mg, НС0

3 —Mg—Ca,

Н С 0 3

— Ca — Na,

HCO, — S 0 4 — Ca с минерализацией до 6,0 г/л; 2 — Н С 0

3 — Na, Н С 0

3 — Na — Ca, Н С 0 3

— Na —

Mg, HCOs—Cl—Na

с минерализацией

до 10 г/л; 3 — НС03 —Cl—Na,

Cl— HC0

3 — Na с минерализа­

цией 10—90 г/л. Азотные

воды N s > 50%. 4 — С0

3 — Na, HCO»—Na

с

минерализацией

до 0,4 г/л;

S — SO« — Na, Cl—Na о минерализацией до 1,0 г/л; 6' — Cl—Na с минерализацией до 20 г/л. Мета­

новые

воды СН« > 50%. 7 — НС03 —Ca,

Н С 0 3 — N a , SO«—Ca с минерализацией

до 2,3 г/л; * — Cl—Na

о минерализацией до 20 г/л. Неаазгірующгіе воды. 9 — SO« — Ca с минерализацией до 4,8 г/л (вгипсо-

носных породах); 10 — Cl—Na с минерализацией

до 350 г/л (в

соленосных породах); 11 — контуры

распространения вод различного химического состава; 12 — границы

структурно-тектонических зон;

13 — зоны региональных тектонических нарушений. Содержания

бора в условных

единицах.

14 — <1,0;

15 — 1,0—6,0; 16 — > 6,0; 17 — участки бороносных вод, способных к образованию боратовой минера­

лизации. Структурно-тектонические

зоны: I — Сомхето-Кафанская (киммерийская);

I I — Армян­

ская складчатая (среднеальппйская);

I I I — Аджаро-Триалетская (среднеальпийская);

ГѴ — При-

араксинская

(поздпеалъшшская); ГѴ — Талышская.

 


270;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

геническпми,

гпдрогео логическими,

очередь

 

в

большинстве

названных

геотермическими,

гидрогеохимиче-

структур важнейшая роль в выведе­

скимн и

газовыми

свойствами.

нии вод, обогащенных редкими эле­

Мы уже

отмечали,

что

формиро­

ментами,

принадлежит

наиболее

мо­

вание высоких концентраций редких

лодым глубинным разломам (рис.

79).

элементов в подземных водах тесно

На Малом Кавказе — это Анкава-

связано с формированием общего хи­

но-Зангезурский и Ереванский, на

мического состава подземных вод и

Большом Кавказе — Тыриыауз-Пше-

является частью формирования

этого

кишский и Южный.

 

 

 

 

 

химического состава. Поэтому в про­

Подводя

итог

изложенному,

отме­

цессе гидрогеологической

эволюции

тим, что общность геологонстори-

структур вместе с изменением общего

ческііх, геохимических и гидрогеоло­

химического

состава

подземных вод

гических

условий

отдельных

струк­

изменяются и содержания в них

турно -тектонических зон земной коры

редких

элементов.

 

 

 

 

 

определяет наличие поясов и про­

Мы изучили распространение ред­

винций подземных вод, наиболее обо­

ких элементов в подземных водах

гащенных

отдельными

редкими

эле­

большинства

горноскладчатых

обла­

ментами. Эти воды занимают опре­

стей СССР п везде видели, что воды,

деленное положение как в общей

обогащенные

редкими

элементами,

структуре земной коры, так и в гид­

распространены не хаотично, а стро­

роreoло гической структуре отдельных

го закономерно, занимая

определен­

горно складчатых

областей,

образуя

ное место в гидрогеологической струк­

своеобразные пояса, в целом соот­

туре го рно складчатых

областей. Ти­

ветствующие

структурно-тектониче­

пичен в этом отношении Малый Кав­

ской зональности земной коры (см.

каз (рис. 78). В его пределах угле­

рис. 63,

78,

79).

 

 

 

 

 

 

 

кислые воды, обогащенные бором (а

Действительно, в глобальном плане

также литием), распространены

толь­

углекислые воды с наиболее высо­

ко в наиболее молодых в гидрогеоло­

кими содержаниями лития,

рубидия,

гическом

отношении

 

структурах —

цезия,

бора,

германия

формируются

в среднеальпийских (например, в Ар­

преимущественно во внутренней (эв-

мянской складчатой зоне) и поздне-

геосинклинальной)

и

внешней

(мио-

альпийских

(Приараксинская

зона).

геосинклинальной)

зонах

альпид,

Совсем нет вод, обогащенных редкими

претерпевающих

 

наиболее

 

ранние

элементами, в структурах

киммерий­

этапы

своего

гидрогеологического

ского возраста, в частности, в Сом-

развития (см. табл. 93). Их практи­

хето-Кафанской зоне.

 

 

 

чески нет в зонах эпиплатформенного

Аналогичная картина наблюдается

орогенеза,

обрамляющих

структуры

и в других

го рно складчатых

обла­

альпийской зоны (см. рис. 63). Тер­

стях. В пределах Большого Кавказа

мальные

воды, обогащенные

фтором

углекислые

воды,

обогащенные ред­

и вольфрамом, наоборот, приурочены

кими элементами, приурочены к наи­

к зонам

 

эпиплатформенного

ороге­

более молодым структурам Свано-Осе-

неза,

прошедшим

стадии

консолида­

тинского и Дигоро-Осетинского бас­

ции

и

 

дробления и

находящимся

сейнов.

В

пределах

Памира

такие

в гораздо более поздних стадиях сво­

воды формируются в наиболее моло­

его

гидрогеологического

 

развития.

дой Южно-Памирской зоне (Кзыл-

Таким образом, каждая стадия гид­

Рабатская

впадина)

и

т. д. В

свою

рогеологического

развития

структур


271

+ 1 III г

ъ &2> 4

5 1 О

Рис. 79.

Схема распространения углекислых вод, содержащих повышенные концентрации ред­ ких элементов, в пределах Большого Кавказа.

Водоносные комплексы: 1 — в кристаллических и метаморфических породах (АЕ — PZ); г— в^метаморфических, вулканогенных и осадочных породах (PZ); з — в мезозойских (J — Cr) осадочных (песчаносланцевых и карбонатных) и вулканогенных (байосские порфириты) породах; 4 — проявления позднечетвертичного магматизма; S — глубинные и наиболее значительные разломы; 6 — группы источников углекислых вод с повышенными концентрациями редких элементов.

имеет

свой тип подземных

вод, обо­

уже прошли стадии развития боро­

гащенных определенным

комплексом

носных, цезиеносных, рубндиеносных

редких элементов. Исходя из этих

и германненосных вод.

 

положений, бесполезно искать

угле­

Причину такого закономерного рас­

кислые воды с высокими содержа­

пределения вод, обогащенных редки­

ниями бора, рубидия, цезия, герма­

ми элементами, и пх приуроченности

ния в

структурах

горноскладчатых

к определенным

структурам мы ви­

областей,

находящихся

в

поздних

дим в наличии

в этих структурах

стадиях своего развития,

например,

общности рассмотренного

выше по­

в зонах

эпнплатформенного

ороге­

следовательного

комплекса

условий,

неза,

обрамляющих

пояса

альпий­

благоприятных

для

формирования

ской

складчатости.

Эти

стрз^ктуры

таких вод: благоприятных

условий

в своем гидрогеологическом

развитии

седиментогенеза

и

магматогенеза,